Teknolojia ya upatanishi wa interlayer kwa mkutano wa PCB wa safu nyingi.

Mbinu za upatanishi wa safu-kwa-safu ya mkutano wa multilayer PCB: kuhakikisha usahihi katika miundo ngumu

PCB za multilayer, zinazotumika kawaida katika matumizi ya kasi ya dijiti, RF, na matumizi ya kiwango cha juu, zinahitaji upatanishi sahihi kati ya tabaka ili kudumisha uadilifu wa ishara, epuka mizunguko fupi, na hakikisha utulivu wa mitambo. Upotovu kama ndogo kama microns 50 inaweza kuvuruga udhibiti wa uingiliaji, kusababisha kaptula kupitia-kwa-kufuata, au kudhoofisha mashimo yaliyowekwa kupitia (PTHs). Hapo chini kuna mbinu za hali ya juu za kufikia na kuthibitisha muundo wa safu-kwa-safu katika mchakato wote wa utengenezaji.

Upatanishi wa mapema: Kuweka msingi wa usahihi

Upatanishi wa mapema huanza na cores za safu ya ndani, ambayo husindika mmoja mmoja kabla ya kushonwa na kushinikizwa kuwa muundo wa multilayer. Alama za usajili wa macho, au fiducials, huchapishwa kwa kila msingi katika nafasi za kawaida (kwa mfano, pembe au karibu na sifa muhimu). Alama hizi kawaida ni za mviringo au zenye umbo la kumaliza na kumaliza kwa kiwango cha juu (kwa mfano, shaba kwenye msingi usio wa kufanya) ili kuhakikisha kujulikana chini ya mifumo ya ukaguzi wa kiotomatiki. Wakati wa usindikaji wa msingi, kuchimba laser au kuchomwa kwa mitambo huunda mashimo ya upatanishi au inafaa ambayo hutumika kama marejeleo ya mwili kwa stacking.

Mifumo ya Optical Optical (AOA) hutumia kamera za azimio kubwa kukamata nafasi za fiducial kwenye kila msingi na kulinganisha na faili ya kumbukumbu ya dijiti. Mfumo huhesabu makosa na mzunguko, kurekebisha msimamo wa kila msingi kwa kutumia hatua zinazoendeshwa na servo kufikia usahihi wa upatanishi wa micron. Kwa mfano, PCB ya safu-12 iliyo na mm 0.1 kupitia lami inaweza kuhitaji uvumilivu wa upatanishi wa microns 10 kati ya tabaka kuzuia kupitia uboreshaji wa pipa. Mifumo ya AOA pia hugundua warping ya msingi au kupotosha, husababisha rework ikiwa kupotoka kunazidi mipaka inayokubalika.

Uteuzi wa vifaa vya kabla ya preg na utunzaji zaidi wa ushawishi. Karatasi za kabla ya preg, ambazo zinaunganisha cores wakati wa lamination, lazima ziwe na maudhui ya resin na unene ili kuzuia usambazaji wa shinikizo usio na usawa. Watengenezaji wengine hutumia preg ya mtiririko wa chini kwa miundo ya hali ya juu ili kupunguza kasi ya kufinya, ambayo inaweza kuhama tabaka wakati wa kushinikiza. Kwa kuongezea, kuhifadhi preg ya kabla ya joto na unyevu unaodhibitiwa (kwa mfano, 20-25 ° C, <50% RH) huzuia mabadiliko ya hali ambayo yanaweza kuathiri upatanishi wakati wa kufunga.

Udhibiti wa Mchakato wa Uokoaji: Kupunguza mabadiliko ya safu wakati wa kushinikiza

Uainishaji unajumuisha kuweka alama zilizowekwa na shuka za kabla ya preg na foil ya shaba, kisha kutumia joto na shinikizo kuzitumia kwenye bodi moja. Profaili za joto na shinikizo ni muhimu ili kuzuia mabadiliko ya safu. Vyombo vya habari vinapanda joto polepole (kwa mfano, 2-5 ° C/min) ili kulainisha resin bila kusababisha mshtuko wa mafuta, ambayo inaweza kupindukia au kudhoofisha maelewano. Joto la kilele (kawaida 170-200 ° C kwa FR-4) hufanyika muda wa kutosha ili kuhakikisha tiba kamili ya resin, wakati shinikizo (300-600 psi) linashinikiza stack sawasawa ili kuondoa voids.

Sahani za waandishi wa habari zilizo na uvumilivu wa gorofa ya microns ± 5 hutumiwa kusambaza shinikizo sawasawa kwenye uso wa bodi. Sahani zisizo za gorofa zinaweza kuunda sehemu za shinikizo za ndani, na kusababisha tabaka kuhama au delaminate. Baadhi ya vyombo vya habari vya hali ya juu vinajumuisha mifumo ya maoni ya wakati halisi ambayo inafuatilia shinikizo na joto katika sehemu nyingi, kurekebisha vigezo kwa nguvu ili kulipia tofauti katika unene wa nyenzo au upatanishi wa msingi. Kwa mfano, ikiwa sensor hugundua shinikizo isiyo na usawa karibu na kingo za bodi, waandishi wa habari wanaweza kuongeza nguvu ya RAM katika mkoa huo ili kudumisha maelewano.

Udhibiti wa kiwango cha baridi baada ya lamination ni muhimu pia. Baridi ya haraka inaweza kusababisha mafadhaiko ya shrinkage, kuvuta tabaka nje ya alignment. Baridi iliyodhibitiwa (kwa mfano, 1-3 ° C/min) inaruhusu resin kuimarisha polepole, kupunguza mkazo wa mabaki. Baada ya kushinikiza, bodi ya laminated inakaguliwa kwa mabadiliko ya safu kwa kutumia X-ray au mawazo ya ultrasonic, ambayo hugundua upotofu kwa kulinganisha kupitia nafasi kwenye tabaka. Bodi zilizo na kupotoka zaidi ya ± microns 25 zinaweza kukataliwa au kufanywa tena, kulingana na mahitaji ya uvumilivu wa programu.

Uthibitishaji wa baada ya lamination: Kuhakikisha maelewano hukutana na maelezo

Upimaji wa umeme ni njia ya msingi ya kuthibitisha muundo wa safu-kwa-safu katika PCB zilizomalizika. Wajaribu wa uchunguzi wa kuruka au vifaa vya kitanda-cha-misumari huangalia kaptula au kufungua kati ya athari na vias ambazo zinaweza kuonyesha upotovu. Kwa miundo ya kasi ya juu, hatua za kikoa cha kuakisi (TDR) hupima uthabiti wa kuingiliana pamoja na athari muhimu, na kupotoka kupendekeza mabadiliko ya safu inayoathiri nafasi ya dielectric. Kwa mfano, jozi ya kutofautisha iliyo na uingiliaji wa lengo la 100 Ohms inaweza kuonyesha kushuka kwa 10% ikiwa safu moja itahama jamaa na nyingine, ikibadilisha dielectric inayofaa mara kwa mara.

Microsection hutoa njia ya uharibifu lakini dhahiri ya kukagua muundo wa safu. Sehemu ya msalaba ya PCB imechafuliwa na kuchunguzwa chini ya darubini ili kupima mwingiliano kati ya kupitia mapipa na pedi za safu ya ndani. Kwa mm 0.2 kupitia tabaka za kuunganisha 2 na 3, pipa inapaswa kuingiliana kabisa na pedi kwenye tabaka zote mbili na kibali cha microns ≤10. Microsection pia inaonyesha maswala kama voids katika PTHS au resin njaa, ambayo inaweza kusababisha kutokana na upotofu wakati wa lamination.

Mbinu za kufikiria za hali ya juu kama 3D X-ray computed tomografia (CT) hutoa uthibitisho wa upatanishi usio na uharibifu kwa bodi ngumu za multilayer. Vipimo vya CT hutoa mfano wa 3D wa muundo wa ndani wa PCB, kuruhusu wahandisi kuibua kupitia nafasi na kuweka safu katika vipimo vyote vitatu. Hii ni muhimu sana kwa bodi zilizo na vias zilizozikwa au microvias zilizowekwa, ambapo mionzi ya jadi ya 2D inaweza kukosa upotovu katika axis ya Z. Vipimo vya CT vinaweza kugundua mabadiliko ya safu ndogo kama microns 5, na kuwafanya kuwa na faida kubwa kwa aerospace au PCB za matibabu na mahitaji ya uvumilivu wa sifuri.

Kwa kuunganisha upatanishi sahihi wa kabla ya maji, michakato ya kuomboleza iliyodhibitiwa, na uthibitisho mkali wa baada ya uwongo, wazalishaji wanahakikisha PCB za multilayer zinakidhi mahitaji ya upatanishi wa umeme wa kisasa. Mbinu hizi hushughulikia changamoto za kuongezeka kwa hesabu za safu, jiometri nzuri, na ujenzi wa vifaa vya mchanganyiko, kuwezesha utendaji wa kuaminika katika matumizi kutoka miundombinu ya 5G hadi magari ya uhuru.